物体定位系统、诊断和校准方法、定位控制方法、光刻设备和器件制造方法与流程

物体定位系统、诊断和校准方法、定位控制方法、光刻设备和器件制造方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年4月10日提交的欧洲申请19168367.1和2019年8月8日提交的欧洲申请19190665.0的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种物体定位系统、一种包括这种物体定位系统的物体以及一种包括这种物体定位系统的光刻设备。本发明还涉及相应的定位控制方法、诊断和校准方法以及设备制造方法。


背景技术：

4.光刻设备是将期望图案施加到衬底上的机器，通常施加到衬底的目标部分上。光刻设备可用于例如制造集成电路(ic)。在这种情况下，可以使用图案形成装置，其或者称为掩模或掩模版，来生成要形成在ic的单个层上的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。图案的转移通常通过成像到衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来实现。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描仪，在步进器中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分，在扫描仪中通过经过辐射束在给定方向(“扫描”方向)上扫描图案、同时平行或反平行于该方向同步扫描衬底，来照射每个目标部分的。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。
5.在光刻设备中，物体或其部分、例如诸如镜面或其支撑面之类的表面需要被精确定位，以实现所需的系统性能。然而，对于一些应用，由于可用尺寸有限和/或系统复杂，不能实现单独的传感器或者不希望实现单独的传感器，因为缺点不大于优点。
6.在这种情况下，不可能进行反馈控制，并且控制是基于校准数据前馈完成的。然而，在设备的使用寿命期间在没有传感器的情况下进行系统诊断和进行重新校准是麻烦的，并且故障的早期检测或对故障或问题原因的进一步分析将耗费时间。此外，可实现的精度很差，因为可能会激发共振，并且振动的存在时间可能比预期的要长。


技术实现要素：

7.希望提供一种可以在不引入单独的传感器的情况下更好地控制和/或分析的物体定位系统。
8.根据本发明的一个实施例，提供了一种物体定位系统，包括：
9.‑
致动器系统；和
10.‑
测量系统，
11.其中致动器系统包括致动器，所述致动器由主要具有电致伸缩特性并且在没有电
场的情况下基本没有净极化的材料制成，
12.其中致动器系统被配置为向致动器施加电场，该电场包括偏置电场和叠加在偏置电场上的致动电场，所述致动电场的场强等于或小于偏置电场的场强，
13.其中测量系统被配置为测量致动器的电特性，该电特性代表致动器的机械状态。
14.根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于物体定位的诊断或校准方法，该物体定位包括具有致动器的致动器系统，该致动器由主要具有电致伸缩特性并且在没有电场的情况下基本没有净极化的材料制成，所述方法包括：
15.a)向致动器施加偏置电场；
16.b)在施加偏置电场的同时测量致动器的电特性；以及
17.c)从测得的电特性确定致动器的机械状态。
18.根据本发明的另一实施例，提供了一种用于物体定位系统的定位控制方法，该物体定位系统包括具有致动器的致动器系统，该致动器由主要具有电致伸缩特性并且在没有电场的情况下基本没有净极化的材料制成，所述方法包括：
19.a)向致动器施加电场，所述电场包括偏置电场和叠加在偏置电场上的致动电场，其中所述致动电场的场强等于或小于偏置电场的场强；
20.b)测量致动器的电特性；
21.c)从测得的电特性确定致动器的机械状态；
22.d)确定致动器的所确定的机械状态与致动器的期望机械状态之间的差异；以及
23.e)基于所确定的差异调整施加到致动器的致动电场。
24.根据本发明的又一实施例，提供了一种具有可变形表面的物体，包括根据本发明的物体定位系统，其中至少一个致动器被布置为调整物体的可变形表面。
25.根据本发明的另一个实施例，提供了一种包括根据本发明的物体定位系统的光刻设备。
26.根据本发明的另一实施例，提供了一种器件制造方法，其中使用根据本发明的光刻设备。
附图说明
27.现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，其中对应的附图标记表示对应的部件，并且其中：
28.‑
图1描绘了根据本发明实施例的光刻设备；
29.‑
图2示意性地描绘了使用根据本发明实施例的物体定位系统定位的物体的横截面，该物体位于图1的光刻设备内；
30.‑
图3示意性地描绘了图2的物体的另一个横截面；
31.‑
图4示意性地描绘了图2和3的物体和物体定位系统的控制方案；
32.‑
图5示意性地描绘了在诊断或校准方法中的图3的物体的横截面；
33.‑
图6示意性地描绘了图2和3的物体和物体定位系统的替代控制方案；和
34.‑
图7示意性地描绘了可用于图6的控制方案的测量处理系统。
具体实施方式
35.图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。该设备包括：
36.‑
照射系统(照明器)il，被配置为调节辐射束b(例如uv辐射或euv辐射)。
37.‑
支撑结构(例如掩模台)mt，被构造为支撑图案形成装置(例如掩模)ma并连接到第一定位器pm，该第一定位器被配置为根据某些参数精确定位图案形成装置；
38.‑
衬底台(例如晶片台)wta或wtb，被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w并连接到第二定位器pw，该第二定位器被配置为根据某些参数精确定位衬底；和
39.‑
投影系统(例如折射投影透镜系统)ps，被配置为将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如包括一个或多个管芯)上。
40.照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件，或者它们的任何组合，用于引导、成形和/或控制辐射。
41.支撑结构mt支撑图案形成装置ma，即承受图案形成装置的重量。它以取决于图案形成装置ma的取向、光刻设备的设计和其他条件(例如图案形成装置ma是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置ma。支撑结构mt可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置ma。支撑结构mt例如可以是框架或桌台，其可根据需要固定或移动。支撑结构mt可以确保图案形成装置ma处于期望位置，例如相对于投影系统ps。此处使用的术语“掩模版”或“掩模”可被视为与更通用的术语“图案形成装置”同义。
42.本文使用的术语“图案形成装置”应广义地解释为指可用于在辐射束横截面中赋予辐射束以图案，以例如在衬底的目标部分中产生图案的任何装置w。应当注意，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，则赋予辐射束的图案可能不完全对应于衬底w的目标部分中的期望图案。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中所创建的装置、例如集成电路中的特定功能层。
43.图案形成装置ma可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程lcd面板。掩模在光刻中是众所周知的，包括诸如二进制、交替相移和衰减相移等掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小反射镜的矩阵排列，每个小反射镜可以单独倾斜以便在不同方向上对入射辐射束进行反射。在被反射镜矩阵反射的辐射束中，倾斜的反射镜赋予图案。
44.本文中使用的术语“辐射”和“光束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线(uv)辐射(例如具有或大约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外线(euv)辐射(例如具有在5
‑
20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
45.本文使用的术语“投影系统”应广义地解释为涵盖任何类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、磁性、电磁和静电光学系统，或它们的任何组合，视所使用的曝光辐射或其他因素、如使用浸液或使用真空而定。此处使用的术语“投影透镜”可被视为与更通用的术语“投影系统”同义。
46.如这里所描绘的，该设备是透射型的(例如，采用透射掩模)。或者，该设备可以是反射型的(例如，采用上述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
47.光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多级”机器中，可以并行使用额外的工作台，或者可以在一个或多个工作台上执行准备步骤，同时使用一个或多个其他工作台进行曝光。图1示例中的两个衬底台wta和
wtb就是对此的示例。这里公开的本发明可以以独立的方式使用，但特别是它可以在单级或多级设备的曝光前测量阶段提供附加功能。
48.光刻设备还可以是如下类型：其中衬底w的至少一部分可以被具有相对高的折射率的液体、例如水覆盖，以填充投影系统ps与衬底w之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻设备中的其他空间，例如在图案形成装置ma与投影系统ps之间。用于增加投影系统的数值孔径的浸没技术在本领域中是众所周知的。此处所用的术语“浸没”并不意味着结构、例如衬底w必须浸没在液体中，而仅意味着在曝光期间液体位于投影系统ps与衬底w之间。
49.参考图1，照明器il接收来自辐射源so的辐射束。例如当辐射源so是准分子激光器时，辐射源so和光刻设备可以是单独的实体。在这种情况下，辐射源so不被视为构成光刻设备的一部分，并且在光束传输系统bd的帮助下，辐射束从辐射源so传递到照明器il，该光束传输系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其他情况下，源可以是光刻设备的组成部分，例如当源是汞灯时。辐射源so和照明器il(如果需要，则连同光束传输系统bd一起)可以被称为辐射系统。
50.照明器il可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器ad。通常，照明器的光瞳平面中的强度分布的至少外和/或内径向范围(通常分别称为σ
‑
外和σ
‑
内)可以被调整。此外，照明器il可以包括各种其他部件，例如积分器in和聚光器co。照明器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
51.辐射束b入射到保持在支撑结构mt(例如，掩模台)上的图案形成装置ma(例如，掩模)上，并由图案形成装置ma图案化。在穿过图案形成装置ma后，辐射束b穿过投影系统ps，投影系统将束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助第二定位器pw和位置传感器if(例如干涉测量装置，线性编码器或电容式传感器)，衬底台wta/wtb可以精确移动，例如以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中。类似地，第一定位器pm和另一位置传感器(未在图1中明确描绘)可用于将图案形成装置ma相对于辐射束b的路径精确定位，例如在从掩模库机械检索后、或在扫描期间。通常，支撑结构mt的移动可以借助长行程模块(粗定位)和短行程模块(细定位)来实现，长行程模块和短行程模块形成第一定位器pm的一部分。类似地，可以使用形成第二定位器pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台wta/wtb的移动。在步进器(与扫描仪相反)的情况下，支撑结构mt可以仅连接到短行程致动器，或者可以是固定的。可以使用掩模对齐标记m1、m2和衬底对齐标记p1、p2，将图案形成装置ma和衬底w对齐。尽管如图所示的衬底对齐标记占据专用的目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中(这些被称为划线对齐标记)。类似地，在图案形成装置ma上提供多于一个管芯的情况下，掩模对齐标记m1、m2可以位于管芯之间。
52.所描绘的设备可以至少用于扫描模式，其中支撑结构mt和衬底台wta/wtb被同步扫描，同时赋予辐射束的图案被投影到目标部分c(即，单次动态曝光)。衬底台wta/wtb相对于支撑结构mt的速度和方向可由投影系统ps的(去)放大率和图像反转特性确定。在扫描模式下，曝光场的最大尺寸限制了单次动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分的高度(在扫描方向上)。
53.除了扫描模式之外，所描绘的装置可以用于以下模式中的至少一种：
54.1.在步进模式下，支撑结构mt和衬底台wta/wtb基本保持静止，同时赋予辐射束的整个图案投射到目标部分c上一次(即，单次静态曝光)。然后衬底台wta/wtb在x和/或y方向
上移动，从而可以暴露不同的目标部分c。在步进模式下，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分c的尺寸。
55.2.在另一种模式下，支撑结构mt保持基本静止，以保持可编程图案形成装置，并且在将赋予辐射束的图案投射到目标部分c上的同时移动或扫描衬底台wta/wtb。在这种模式下，通常使用脉冲辐射源，并且在衬底台wta/wtb的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案形成装置的无掩模光刻，例如上述类型的可编程反射镜阵列。
56.也可以采用上述使用模式的组合和/或变体、或完全不同的使用模式。
57.光刻设备la是所谓的双台型，其具有两个衬底台wta和wtb以及两个站
‑
曝光站和测量站，衬底台可以在这两个站之间交换。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站被曝光时，另一个衬底可以在测量站被装载到另一个衬底台上，从而可以执行各种准备步骤。准备步骤可以包括使用水平传感器ls绘制衬底的表面并且使用对准传感器as测量衬底上的对齐标记的位置。这能够显著增加设备的生产量。如果位置传感器if在其位于测量站和曝光站时不能测量衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器，以使得能够在两个站跟踪衬底台的位置。
58.该设备还包括光刻设备控制单元lacu，其控制所描述的各种致动器和传感器的所有运动和测量。控制单元lacu还包括信号处理和数据处理能力，以实现与设备操作相关的所需计算。在实践中，控制单元lacu将被实现为一个由多个子单元组成的系统，每个子单元处理设备内的子系统或部件的控制、实时数据采集和处理。例如，一个处理子系统可以专用于衬底定位器pw的伺服控制。单独的单元甚至可以处理粗调和微调致动器，或不同的轴。另一个单元可能专用于位置传感器if的读取。设备的总体控制可以由中央处理单元控制，其与这些子系统处理单元、操作员以及与光刻制造过程中涉及的其他设备通信。
59.光刻设备可以包括需要精确定位以便实现所需或期望系统性能的物体。这些物体可以在光刻设备中的任何地方找到，并且可以是以下项的一部分：被构造成支撑图案形成装置ma的支撑件mt、被构造成保持衬底w的衬底台wta或wtb、投影系统ps或照射系统il。
60.作为一个示例，图2和3描绘了具有可变形表面ds的物体ob。该物体可以是投影系统中的反射镜，其中可变形表面ds形成可变形镜面，或者可替换地可以是有源衬底台，其中可变形表面ds形成用于衬底w的可变形支撑表面。
61.图2和3均示意性地描绘了物体ob的两个正交横截面。图2的横截面在x
‑
y平面中延伸，而图3的横截面在x
‑
z平面中延伸。图3的横截面在图2中用线a
‑
a'绘出，图2的横截面在图3中用线b
‑
b'绘出。
62.图2和3的实施例中的可变形表面ds相对于参考板rp是可变形的，例如由于厚度较大，该参考板rp的刚度优选地比可变形表面ds大得多。
63.物体ob包括物体定位系统以使可变形表面ds变形。在该实施例中，物体定位系统包括具有以阵列布置的多个致动器ac的致动器系统。虽然这里只显示了3x3阵列中的九个致动器ac，很明显可以使用任何数量的致动器和任何尺寸的阵列，但是九个致动器(在3x3阵列中)是便于清楚解释本发明的致动器数量。
64.这里明确指出，使用参考板rp的配置本身不是必需的。致动器系统也可以应用平行表面致动。因此，致动器可以仅通过可变形表面、通过相邻致动器之间的单独连接、或通
过公共参考板rp以及它们的任何组合而彼此机械连接。
65.致动器ac各自包括主要具有电致伸缩特性并且在没有电场的情况下基本没有净极化的材料。因此，该材料不具有或具有可忽略的压电特性，这是有利的，因为这意味着该材料缺乏可能干扰该材料的电致伸缩行为的压电滞后。
66.致动器系统被配置为向每个致动器施加电场，该电场包括偏置电场和叠加在偏置电场上的致动电场。偏置电场将提供相应致动器的偏置变形，允许测量致动器围绕所述偏置变形状态的伸长和缩短，因为致动器的电特性将受到致动器伸长和缩短的影响。
67.当致动器在偏置电场的影响下由于施加到致动器的力而被拉长或缩短时，或者附加电场被施加到致动器时，致动器两端的总电荷变化并且致动器的阻抗因此变化。因此可以测量电荷差异或阻抗变化以确定致动器的机械状态，例如变形。
68.致动电场用于致动致动器。优选地，致动电场的场强等于或小于偏置电场的场强。其优点在于：致动过程中的电场不会改变方向，从而可以更可靠地测量致动器的变形。更优选地，与偏置电场的电场强度相比，致动电场的最大电场强度很小，例如小于至少因子10或至少因子100，其优点是致动器的致动行为基本是线性的。
69.图4示意性地描绘了图2和3的物体和对应的物体定位系统的控制方案。将仅关于一个致动器ac来描述控制方案，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，相同的方案将应用于所有致动器ac。
70.图4示意性地描绘了致动器ac和致动系统acs。致动系统包括用于产生致动电场aef的第一电场发生器eg1和用于产生偏置电场bef的第二电场发生器eg2，它们被组合以形成要施加到致动器ac的电场ef。
71.物体定位系统还包括测量系统ms，该测量系统包括桥电路，以将致动器ac包括在一个分支中、并且将参考元件el包括在另一并联分支中，该参考元件el具有的电特性与致动器的电特性匹配，并且该参考元件el经受与致动器ac相同的电场ef。
72.测量系统被配置为测量致动器的电特性epa和参考元件的相同电特性epe。由于致动器和参考元件的电特性匹配并经受相同的电场ef，因此致动器ac的测得的电特性epa原则上应对应于参考元件el的测得的电特性epe。换言之，当致动器ac的机械状态对应于参考元件el所指示的预期机械状态时，致动器ac的测得的电特性epa与参考元件el的测得的电特性epe之间的差为零表示致动器和参考元件之间的行为没有差异。但是，当致动器的机械状态不符合预期时，例如由于负载施加到物体上或由于来自其他致动器的串扰，这种行为差异将以测得的电特性epe和epa的差异、并且因此以非零信号vs表示出。
73.桥电路可以包括使用参考元件和致动器以及两个附加电部件、例如电容器的全桥布置，但桥电路可替代地可以包括使用参考元件和致动器的半桥布置，例如在电荷重建方案中。在一个实施例中，参考元件类似地构造为致动器。
74.除了串扰之外，致动器或相邻致动器的机械状态可用于确定致动器与致动器周围环境之间的相互作用，例如确定致动器和正致动的部件、例如可变形表面ds之间的关系。另一个示例可以包括确定致动器和可变形表面之间的胶层的特性。此外，其允许检测属性、关系或交互的变化，例如当由于可变形表面ds中的缺陷或裂纹而导致共振频率发生变化时。
75.测得的电特性epe和epa可以分别例如是跨参考元件和致动器的电阻抗，或者分别是参考元件和致动器的力诱导电荷。
76.代表致动器相比与参考元件el的机械状态的信号vs可以被控制系统cs用来控制第一电场发生器egl，以便调整致动电场aef。这允许例如精确定位物体ob、和/或抑制致动器ac或物体ob的机械共振。
77.图4中的信号vs用于控制致动系统。可替代地或附加地，信号vs或代表致动器ac的机械状态的任何其他信号可被用于诊断或校准方法，如将参考图5针对实施例所解释的。
78.图5描绘了具有三个致动器ac的图3的物体ob。在本实施例中，左、右致动器ac被称为被测致动器或第一致动器，因为仅向致动器施加偏置电场以测量这些致动器的电特性，而中间的致动器ac被称为被致动致动器或第二致动器，因为叠加在偏置电场上的非零电场施加到该致动器。
79.在图5中，箭头deq表示与仅经受偏置电场的致动器ac的机械状态相对应的致动器高度。将与偏置电场叠加的非零致动电场施加到第二致动器，致动器高度变为箭头dac所示的高度，从而使可变形表面ds变形。
80.如图5中可以清楚地看到，向第二致动器施加非零致动电场导致相邻的第一致动器ac变形，如箭头dct所示。通过测量当非零致动电场被施加到第二致动器时信号vs的变化、即电特性的变化，可以测量致动器之间的这种串扰。
81.尽管图5的实施例仅涉及一个被致动的致动器和两个相邻的被测致动器，但是相同的原理可以应用于被致动致动器和被测致动器的任何组合，以诊断或校准物体定位系统。
82.在一个实施例中，相同的致动器被用作被致动致动器，随后被用作被测致动器。因此，在第一子步骤期间，叠加在偏置电场上的非零致动电场被施加到致动器，随后是第二子步骤，在第二子步骤中仅偏置电场被施加到致动器以用于测量目的。因此，在第一子步骤期间，可以激发物体的一个或多个共振频率，在第二子步骤期间测量该一个或多个共振频率。测得的共振频率的变化然后可以表明物体的特性，例如可变形表面例如由于裂缝或其他损坏而发生了变化。
83.在一个实施例中，可以使用多个致动器来测量物体的共振频率或其他特性的相同变化，其中第一致动器用作被致动致动器并且一个或多个第二致动器用作被测致动器。因此，可以使用相同的测量原理来确定物体的特性或物体与致动器之间的界面的特性，例如以确定致动器和可变形表面之间的胶层的特性。
84.图6示意性地描绘了图2和3的物体和物体定位系统的替代控制方案。同样，将仅关于一个致动器来描述控制方案，但是对于本领域技术人员显而易见的是，相同的方案将应用于更多、优选地所有致动器ac。
85.图6示意性地描绘了致动器ac和致动系统acs。致动系统包括用于产生致动电场aef的第一电场发生器eg1和用于产生与致动电场aef组合的偏置电场bef的第二电场发生器eg2。
86.图4中描绘的控制方案与图6中描绘的控制方案之间的差异之一在于：图6中描绘的控制方案包括第三电场发生器eg3以产生测量电场mef，该测量电场mef与偏置电场bef和致动电场aef结合形成电场ef以施加到致动器。
87.与致动系统acs和将在下面更详细描述的测量系统ms分离地描述第三电场发生器eg3。然而，第三电场发生器在实践中很可能是致动系统acs或测量系统ms的一部分。
88.物体定位系统还包括测量系统ms，该测量系统ms包括桥电路，以将致动器ac包括在一个分支中并且将参考元件el包括在另一并联分支中，该参考元件el具有的电特性与致动器的电特性匹配，以及参考元件el经受与致动器ac相同的电场ef。
89.参考元件el对电场ef的响应bel和致动器ac对电场的响应bac由测量处理系统mps测量和处理，如下面将参照图7更详细地解释的。现在，参考元件el的行为bel和致动器ac的行为bac被认为是测量处理系统mps的输入。
90.测量处理系统mps被配置为将基于偏置电场bef和致动电场的行为与基于测量电场的行为分离，以输出表示参考元件el和致动器ac的机械状态差异的信号vs，并基于测量电场输出代表致动器的电特性的信号vm。
91.控制系统cs可以使用信号vs和vm来控制第一电场发生器egl，以便调整致动电场aef，如下文将更详细地解释的。
92.在该实施例中，可以使用频率滤波将基于偏置电场bef和致动电场aef的行为与基于测量电场mef的行为分开。偏置电场bef是恒定电场，并且致动系统acs可以被配置为在预定致动频率范围、例如从0
‑
1khz内致动致动器。通过使用频率范围高于该预定致动频率范围、优选远高于该预定致动频率范围的测量电场、例如高于100khz，带通滤波器可用于分离上述两个频率范围内的行为。
93.图7描绘了可以在图6的方案中使用的测量处理系统mps，并且测量处理系统包括低带通滤波器lbpf和高带通滤波器hbpf，它们被应用于这两种行为参考元件el的bel和致动器ac的行为bac。
94.行为bel和行为bac的形式可以是直接获得代表参考元件el的机械状态的测量电特性epe和代表致动器ac的机械状态的测量电特性epa。然而，在这些特性不能直接获得的情况下，可以使用相应的转换器co1、co2将行为bel和行为bac在低通滤波后分别转换为测得的电特性epe和epa。
95.由于致动器和参考元件的电特性匹配并经受相同的偏压和致动电场，所以测得的致动器ac的电特性epa原则上应对应于测得的参考元件的电特性epeel。换言之，当致动器ac的机械状态对应于参考元件el所指示的预期机械状态时，致动器ac的测得的电特性epa与参考元件el的测得的电特性epe之间的差为零表示致动器和参考元件之间没有行为差异。但是，当致动器的机械状态不符合预期时，例如由于负载施加到物体上或由于来自其他致动器的串扰，这种行为差异将以测得的电特性epe和epa的差异、并且因此以非零信号vs表示出。
96.桥电路可以包括使用参考元件和致动器以及两个附加电部件、例如电容器的全桥布置，但桥电路可替代地可以包括使用参考元件和致动器的半桥布置，例如在电荷重建方案中。在一个实施例中，参考元件类似地构造为致动器。
97.除了串扰之外，致动器或相邻致动器的机械状态可用于确定致动器与致动器周围环境之间的相互作用，例如确定致动器和正致动的部件、例如可变形表面ds之间的关系。另一个示例可以包括确定致动器和可变形表面之间的胶层的特性。此外，其允许检测属性、关系或交互的变化，例如当由于可变形表面ds中的缺陷或裂纹而导致共振频率发生变化时。
98.测得的电特性epe和epa可以例如分别是跨参考元件和致动器的电阻抗，或者分别是参考元件和致动器的力诱导电荷。
99.参考元件和致动器基于测量电场的行为被低带通滤波器lbpf阻挡并且被高带通滤波器hbpf隔离。因为测量电场的频率范围优选地远高于预定致动频率范围，并且所具有的场强优选地小于偏置电场和致动电场的组合的场强，例如小于因子10，优选小于因子100，测量电场对参考元件el和致动器ac的机械行为可能没有影响或影响有限，因此该测量电场不会干扰致动电场和所需的定位精度，但允许提供额外的信息，例如致动器ac的温度。
100.当在测量处理系统mps中仅使用基于测量电场的致动器ac的电特性epa2时，可以使用第三转换器co3来将该电特性epa2转换为代表致动器ac的温度的信号vm。当还使用基于测量电场的参考元件el的电特性epe2时，第三转换器co3可以被配置为将电特性epa2和epe2转换为代表致动器ac与参考元件el之间温差的信号vm。当参考元件的温度已知时，例如使用单独的温度传感器，这也可用于确定致动器ac的温度。
101.在一个实施例中，可以在不可调整的单频率下施加测量电场，其中在该单频率下评估电特性epa2并且该值代表温度。
102.在一个实施例中，可以在可调整的单频率下施加测量电场，其中调整频率以跟踪诸如电特性epa2的谐振或反谐振值的特征，其中频率本身代表温度。
103.在一个实施例中，测量电场可以是一个频率范围，例如噪声、扫频、多正弦等，其跨越特征移动的范围，例如电特性epa2的谐振或反谐振值，并且其中特征的所确定的频率代表温度。
104.当从测得的电特性epa2确定温度时，附加信息ai可用于改进温度确定。例如，当电特性epa2也依赖于偏置电场和致动电场的电场强度时，关于这些电场强度的信息可用于校正温度确定、并去除所述不期望的相关性。
105.还设想使用基于测量电场的电特性epa2来改进致动器ac的机械状态的测量。这可以例如通过以另一种方式测量或获知致动器的温度、并将温度与使用如上所述的电特性epa2测得的温度进行比较来完成。然后可以使用两者之间的任何差异来改进对致动器机械状态的测量或确定致动器的另一特性。
106.图6中的信号vs和vm用于控制致动系统。可替代地或附加地，信号vs和vm、或代表致动器ac的机械状态的任何其他信号可以用于诊断或校准方法，例如参考图5的实施例所解释的。
107.虽然在本文中可以具体参考光刻设备在ic制造中的使用，但是应当理解，这里描述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学系统的制造、引导和检测用于磁畴存储器、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等的模式。技术人员将理解，在此类替代应用的上下文中，术语“晶片”或“芯片”在本文中的任何使用可被分别被视为与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。可在曝光之前或之后，例如在轨道(通常用于将抗蚀剂层施加到衬底上并对暴露的抗蚀剂显影的工具)、计量工具和/或检查工具中，处理本文所指的衬底。在适用的情况下，本文的公开内容可以应用于此类和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理不止一次，例如为了创建多层ic，因此这里使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理层的衬底。
108.虽然上面已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻的上下文中的使用，但是应当理解，本发明可以用于其他应用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下，不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌定义了在衬底上创建的图案。可以将图案形
成装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层，然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化后，从其中留有图案的抗蚀剂中移出图案形成装置。
109.虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，可以不同于所描述的方式来实践本发明。例如，本发明可以采用包含描述如上公开的方法的一个或多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采用其中存储有该计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
110.以上描述旨在是说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对本发明进行如所述的修改而不脱离下述权利要求的范围。